广西q345b工字钢批发价格

广西q345b工字钢批发价格 广西q345b工字钢批发价格 广西q345b工字钢批发价格

免费400-

传真：
广西比阳物资公司 http://www.otnt.cn/
广西比阳贸易有限公司 http://www.gxbiyang.com/
广西比阳贸易有限公司 http://www.zuobiao8.com/
广西比阳贸易有限公司 http://www.steels88.com/
地址：广西南宁市秀安路虎邱城北钢材市场K69栋

高强钢对于近10年冶金产业发展意义重大，目前能够满足强度、塑性、韧性、成形性和焊接性的要求，使低本钱钢材年产量占世界结构钢的10％左右。
　　回顾高强度结构钢的发展历程。20世纪初期，结构工程师们使用的单一品种钢，这种钢被称为“低碳钢”，意思是“低碳、柔软、易加工”，低碳钢没有特地使用除碳以外的合金元素进行强化，钢中的Mn用于脱氧，还含有稳定的硫化物，一般以为低碳钢化学成分范围：0．1％～0．25％C，0．4％～0．7％Mn，0．1％～0．5％Si，其余为S、P和其它元素。 低碳钢的屈服强度约为250MPa。
　　在1940年以前，对结构钢的主要要求是增加抗拉强度。为获得较高强度，C含量增加到0．3％，Mn含量达到1．5％左右，这种钢的应用范围不广，适应不了现代高强度结构钢的要求。它具有如下缺点：(a)厚度达到30mm的钢材，屈服强度太低，只能达到360MPa；(b)厚度增加时屈服强度下降的幅度很大；(c)高的C、Mn含量使钢的焊接性能变差；(d)断裂韧性比低强度钢低。
　　与其它材料，尤其是钢筋混凝土的竞争，促进了结构钢的发展。为保证市场份额，开发了很多简便的生产和精炼技术，这使得对钢的焊接性和缺口冲击韧性越来越高。对1942～1949年期间发生在桥梁和船舶，尤其是著名“自由轮”的金属断裂行为进行的调查和研究，奠定了金属断裂力学的基础。
　　主要通过以下工艺进步钢的性能：限制C含量；进步洁净度，包括降低S、P含量；Al脱氧，微合金化，常化轧制和后来的控制轧制。上述工艺细化了钢的组织，进步了钢的强度和韧性。
　　1960年以后，修订的标准中介绍了一些新的钢号：法国的DIN17102标准、英国的BS4360标准、法国的NFA35－504标准。这些国家标准成为后来欧洲同一标准———细晶粒钢EN10113的基础。已有研究工作制订了钢抗脆性断裂的判定原则。这些工作将通常的缺口冲击试验结果和KIc值用于断裂机制。
　　在下列条件下，需要材料具有更高的韧性：疲惫载荷下的工程结构；低的服役温度；高屈服强度；厚断面钢材。新的欧洲建筑设计规范包括了小冲击功为27J时的温度，并依此选择相应钢号等内容。
　　北极地区的海洋产业发展极大地促进了结构钢的发展，该地区需要在严酷的低温条件下装配工程结构。由于海洋结构承载能力有限，且随着深海石油和油气田的开发，对海洋结构而言，减轻重量成为当务之急，高强钢成为焦点。对这些苛刻环境下使用的钢材，制订了专用标准，如EN10225或API2MT2。
　　下表概括了现代结构钢钢种的特点。
　　表 欧洲和ASTM标准中结构钢钢号（30mm厚，单位重量≤634kg/m）
　1．生产工艺
　　长条材既可用氧气转炉冶炼，也可用电弧炉冶炼，并更多地采用连铸工艺生产。连铸成小方坯、大钢坯和扁锭，作为半成品，近也连铸成工字钢外形。根据1964年的试验，1968年开始了工字钢的近终形铸造。该技术后来被日本的川崎、日本钢铁和日本钢管、美国的纽科Yamato、Chaparrol和西北钢铁公司、欧洲的ProfilARBED等公司采用。
　　欧洲PrefilARBED团体公司热轧产品的不同类型的半成品。工字梁的大宽度达1118mm，或者大厚度达到125mm。热轧工字钢占结构钢的比例很大。因此下面的讨论虽集中于工字钢，但其主要原理同样适用于等效厚度的其它钢材。
　　ProfilARBED公司生产大工字钢的钢水由电弧炉冶炼，连铸成工字钢。连铸后，初轧前，工字钢在步进炉中重新加热，由两台可逆万能轧机轧制并由万能轧机终轧。轧机孔型不同，轧制产品的断面不同。
　　1．1大工字钢的传统轧制工艺
　　半成品被加热到1250℃左右，经15～20道次轧制。而对铸锭，需加热到1300℃，可能需经40道次轧制，工字钢的道次压下率为4％～20％，终轧温度高于1000℃，工字梁上的温度分布不均匀：根部和腰部连接处温度高，腰部的中间温度低，温度的差异与工字钢的尺寸有关，大温差可达100℃。按该工艺轧制，按ASTM标准进行评级，厚度为40mm的工字钢晶粒度为7级。
　　为细化钢的组织，可采用Ti－Nb微合金化，使再加热时奥氏体晶粒相当细小（达50μm，而不是200～300μm），再结晶组织也相当细小。实验室模拟结果显示，每道次压下率达15％即可获得所需要的组织，力学性能达到50Ksi（抗拉强度≥50Ksi，相当于S355）。表2是50Ksi工字钢的化学成分。
　　该成分设计已成功用于产业生产。热轧过程中温度高，意味着钢中的Nb仍保持固溶状态，即使在终轧温度时，也没有Nb的碳化物析出。Nb在钢中以固溶状态存在时，通过延迟相变，细化铁素体晶粒，获得一定数目的贝氏体，从而进步钢的强度。该钢的典型组织是约80％的铁素体，其余为贝氏体和珠光体。在相同轧制工艺条件下，按ASTM标准判定，C－Mn钢的晶粒度为7级，而含Nb钢的晶粒度为9级。相变过程中或相变之后，若在铁素体中形成NbC析出物，则钢的强度可进一步进步。通过传统轧制工艺只能有限地细化晶粒，对于强度高于50Ksi或厚度大于20mm的钢，为满足韧性要求，必须采用控制轧制工艺。
　　1．2正火热处理
　　正火是在Ac3相变点以上（通常Ac3＋50℃）。S355钢热轧态的组织为铁素体－珠光体，进行正火处理的目的是细化组织，使组织均匀，进步钢的韧性。
　　组织细化的程度与原始组织有关。对于不能进行控制轧制的钢，尤其是厚截面钢材，通过正火可达到很好的细化晶粒效果。对于薄截面钢材，正火可能达不到细化的目的，这种情况下，该轧制过程可以为是控制轧制工艺，通常称之为“常化轧制”，热轧态的组织和性能与正火后的组织和性能相似。
　　通常用Nb进步正火钢的抗拉强度，Nb能够阻止奥氏体晶粒长大，扩大γ相区。在含Si钢中，这种效果尤为明显。正火温度在900℃和1050℃之间，Nb含量为0．02％～0．04％，就足以使晶粒度达到10级。与此相反，含Si钢中不含Nb时，正火温度为1000℃时，晶粒度为7级。
　　Nb的碳氮化合物和Al的氮化物一样，在1050℃仍能够阻止奥氏体晶粒长大，这种作用尤为重要，即使在炉温不均匀的热处理炉中，也能获得细小的铁素体－珠光体组织。
　　厚度不同，热轧态工字钢的晶粒度为7～9级。正火后910℃×30′的晶粒度达到了11级。vT27＞40℃。正火后vT27＜－45℃，正火后，强度均略有下降。
　　根据以上试验结果，制订了S355钢的合金设计原理。
　　为满足焊接性能的要求，必须具有较低的碳当量。与控轧钢相比，S460钢具有较高的碳当量，从而限制了其产量。还必须指出，尤其对薄截面钢材，热处理易导致变形。变形后必须用矫直机矫直。
　　1．3控轧工艺：控制轧制
　　在奥氏体的低温区进行控制轧制时，含Nb钢可以满足强度韧性的要求。轧制过程中，奥氏体首先在1050℃以上进行变形，使奥氏体晶粒细化。假如给定总压下率为70％，则每道次轧制后，通过静态再结晶可得到细小的奥氏体晶粒。然后待温至900℃以下进行终轧。含Nb钢中的再结晶非常缓慢，奥氏体晶粒变成饼状，从而有效地细化了晶粒。
　　电弧炉冶炼的含Si钢，高的自由氮含量对性能的进步非常明显。上述钢中，全氮含量在100ppm以上。含Si的空冷钢中，自由氮含量与全氮含量关系是N自由＝0．43N全。含Si钢的韧性与自由氮含量有关。自由氮含量在32～33ppm以下时，vT40J约为－10℃。自由氮含量一旦超过35ppm，vT40J迅速达到＞＋30℃。
　　进步韧性方法有两个：一是将终轧温度从960℃降低到870℃，使铁素体晶粒度从7级进步到9级，该工艺明显进步了钢的韧性；二是采用控制轧制，形成氮化物，降低钢中自由氮。二者综合作用，钢的韧性好。
　　常用Al来降低钢中自由氮含量，也可采用Ti、Nb、V等元素。相比于Al和Ti，V和Nb具有优点，它们不会导致连铸过程中出现水口堵塞或产生缺陷等连铸题目。对自由氮含量的测定可用于确定氮化物形成元素固定氮的效果。由此确定了Al当量的计算公式Aleq＝Al＋2Ti＋Nb＋V（％）。根据工字钢的力学性能要求来选择合金元素，vT40与屈服强度的函数关系。采用Al、Ti、Al＋Ti、Ti＋V进行微合金化，屈服强度约为320MPa时，vT40在－60～－70℃之间，强度与用于比较的C－Mn钢相似，C－Mn钢中没有沉淀硬化。Nb微合金钢的屈服强度为375MPa时，vT40＝－55℃，Nb产生了明显的沉淀硬化效应，并细化了组织。Ti＋Nb复合加进时，由于TiN与Nb的相互作用，使沉淀硬化效应有所减轻。
　　同样地，含V钢中加Ti也降低V的硬化效应，由于Ti固定了氮，降低了V的氮化物的硬化效应。
　　固然控制轧制能达到强度和韧性的要求，但也存在一些缺点。降低终轧温度增加了轧机的负载，很多轧机在设计时并没有考虑这部分增加的载荷。与C－Mn钢相比，由于Nb的存在阻止了再结晶，在此温度区间使轧机增加了负载。由于控轧过程中有个待温过程，因而增加了轧制时间，降低了生产效率。
　　要达到一定厚度的S355工字钢所对应的强度时所需的化学成分、碳当量和Nb含量。为达到所需强度，可采用不同的化学成分。
　　与合金设计原理相比，C含量进步了0．06％，Nb（V）含量降低。这两种成分的强度相同，然而对韧性的影响很大。C含量低，采用Nb微合金化时，长度方向的韧性进步了，但随着厚度增加，满足韧性要求更为困难。
　　关于海洋焊接结构钢的EN10225标准中提出了更为严格的韧性要求，该标准涉及到横向或厚度方向的韧性要求，对于较低碳含量的钢，横向冲击功要求有所进步，对厚度方向韧性而言，可通过降低S含量来达到。
　　控轧工艺也用于生产S460钢，当然，控轧工艺不能生产大的厚度范围。
　　对于较厚的钢材，轧制温度进步，轧后冷却速度降低，从而导致组织粗化。为达到强度要求，必须增加合金含量。由于焊接性能的要求和碳当量的限制，尚不能生产50mm厚度以上的S460钢材。
　　1．4控轧工艺：加速冷却
　　为克服控制轧制的局限性，ProfilARBED公司联合冶金研究中心和英国钢铁公司开发了轧后加速冷却的工艺。
　　在淬火＋自回火工艺中，后一道次轧制之后，整个工字钢表面喷水激冷。在心部被淬火之前，停止喷水，工字钢的外表层被从心部向表层传递的热量进行自回火。图5是该热处理过程的示意图。从终轧辊出来直接进进冷却架，此时温度约为850℃，整个工件的表面冷却后，开始自回火的温≥600℃。通常，淬火＋回火工艺的先决条件是整个工字钢的断面上温度要均匀，这样，在轧制过程中，需对工字钢上温度高的部位，即腿部和腰部的连接处进行选择性冷却。图6是该工艺的示意图。采用该技术可消除工字钢断面上的温度差异。
　　日本钢管公司的福山工厂开发出了与在线加速冷却OLAC（OnlineAcceleratedcooling)相似的工艺。OLAC于1980年起在钢板生产中就已开始了应用。对厚截面钢材，由于横断面外形复杂，该技术在这种材料的应用方面碰到技术困难。由于热变形难以克服而采用无变形的冷却，由于产品的尺寸和钢号非常分散，产品质量难以控制。而日本钢公司开发了大工字钢的加速冷却装置。
　　采用不同轧制工艺所得到的热轧态组织如前所述，传统轧制所得到的晶粒度为7级，控制轧制时晶粒度约为9级，采用加速冷却时晶粒度可达11级。如此细小的组织在很低的温度下也具有良好的韧性，按照EN10113专用标准，厚度达125mm时41J的转变温度在－50℃以下。
　　通过激冷细化组织时，Nb细化组织的作用未能发挥，在热轧钢材中，添加Nb未能进步韧性。然而，在高强钢中，通过添加Nb降低碳当量从而进步了焊接性，这对厚钢材尤为重要。
化学成分对力学性能的影响
从工字钢产业生产数据中，C、Mn、Nb对屈服强度和抗拉强度进步非常明显，而加速冷却尤为明显。
结构钢的韧性与组织和化学成分有关，下列关系式是关于含Al的F＋P结构钢，该关系式源于Mintz等人的研究工作。
vT54(℃)＝848－565d－05＋167%珠光体－531%Si＋1490%S－1379%P－701%Mn－497CR°式中，vT54为54J时的转变温度，d为铁素体晶粒尺寸(mm)，CR为冷却速度(℃/min)。该式表明，细化晶粒，进步Mn含量和轧后冷却速度对韧性有利，珠光体含量对韧性不利。Irvine等人的工作还表明自由氮对韧性极为不利。
优化化学成分时，需将上述因素与焊接性能综合考虑，降低C含量，Mn含量达到15%时，屈服强度高，韧性良好。降低C含量，添加Nb元素具有降低自由氮含量，细化组织，进步强度的同时也进步韧性等优点。
焊接性
通常，焊接操纵规程明确规定了施工条件，以避免出现焊接冷裂纹。冷裂纹是由于焊接热影响区韧性差而引起，焊材中扩散氢含量高时易产生焊接冷裂纹，由钢的淬硬性和焊后冷却速度等参数决定。为描述钢的化学成分对焊接冷裂纹敏感性的影响，提出了不同的公式，如碳当量(CE)或焊接裂纹敏感性组成Pcm。
CE＝C＋Mn/6＋(Cr＋Mo＋V)/S＋(Cu＋Ni)/15
Pcm＝C＋Si/30＋(Mn＋Cu＋Cr)/20＋Ni/60＋Mo/15＋V/10＋5B)
为避免焊后产生冷裂纹，可将钢板预热至一定温度，该温度由碳当量、钢材厚度、焊材中扩散氢含量、焊接线能量来确定。
预热温度可按照AWSD11、EN1011或SEW088等标准中的方法进行计算，固然该方法可以确定预热温度，但确定小焊接线能量时，即单道填充的熔敷金属小量，与预热温度无关。
用低碳Nb微合金钢取代C－Mn钢的个优点是不需预热而避免了硬脆区，扩大了焊接工艺的适用范围。
工字钢采用小线能量焊接(8KJ/cm药芯焊丝电弧焊)，焊前不预热。测定接头不同位置的硬度分布，所有硬度值均在300HV10以下。
为确定焊接对钢材性能的影响，采用平焊，焊前均不预热。
采用了下列工艺：控制轧制，加速冷却；工字钢厚度为25mm；焊接工艺，手弧焊；接头型式：平焊，氧割K型坡口；焊接的轴线方向与轧制方向垂直；焊前不预热；焊接线能10～12kJ/cm，多道焊。低碳微合金钢热轧产品的韧性良好。
焊接后，接头的强度不会降低，韧性恶化，Nb微合金钢的母材和接近熔合线处的韧性仍很好。
必须指出，有研究工作报道，尤其是对大线能量焊接，Nb和V对韧性不利，由于产生了脆性组织或碳氮化物析出相，但这种情况不太普遍，通常的焊接工艺为多道手弧焊、气保焊和药芯焊丝电弧焊，采用的焊接线能量较低，约为12～20kJ/cm。
对含Nb微合金S460海洋结构钢进行了较大线能量焊接试验。钢的成分为：008%C，001%P，0002%S，02%Si，0044%Al，0043%Nb。采用控制轧制＋QST工艺生产了厚截面工字钢，其尺寸为360×410×463mm。采用控制轧制，加速冷却；工字钢厚度为57mm；焊接工艺：埋弧焊；接头型式：平焊，氧割对称V型坡口；焊接轴线方向与轧向平行；不预热；多道焊，焊接线能量35kJ/cm和50kJ/cm。
按照海洋工程可焊接结构钢标准EN10225的要求进行焊接试验，测定力学性能。测定了头部、中心部、根部的熔合线、溶敷金属、FL＋2mm等不同位置的冲击转变曲线，试验结果表明，对47J转变温度要求为－40℃(－40)，而试验结果达到了－60℃(－80)，采用埋弧焊工艺经50KJ/cm大线能量焊接时，熔合线上也没有出现脆性。
还进行了全厚度CTOD断裂韧性试验。该试验方法源于英国，通过测定焊接接头裂纹尖端张开位移确定裂纹失稳扩展的临界值。结果表明，HAZ保持较高断裂韧性，每一部位的CTOD值都大于EN10225标准要求的小值－10℃025mm，还进行了另外的试验，如弯曲或CTS，结果都表明，经大线能量焊接后，各部位均具有优异的韧性。
高强度结构钢的应用
按照表1所引用的主要标准要求，目前生产的高强度钢屈服强度范围为345～460MPa。选用高强钢可增加载荷，或在恒载荷条件下减轻钢结构的重量，减轻的重量与钢结构的断面和加载方式有关。
高强钢应用受到屈服强度的限制，但不是的，另外一些关键因素是挠度和失稳现象，如瓢曲等。这些现象与钢的杨氏模量和几何外形有关，而与屈服强度和抗拉强度无关。
采用3个不同钢种、3个不同的几何断面，相同的载荷进行了比较，钢种为S460(ReH≥460MPa),S355(ReH≥355MPa),S235(ReH≥235MPa)，选用高强度钢的优点是显而易见的。以S355钢为基准，采用S460钢可减轻重量14%，而选用S235则增加重量32%。就节约材料本钱而言，采用S460比S355节省约10%，比S235节省约25%。
建筑行业采用高强钢的另一个优点是节省了制造本钱。尤其是减少了焊材的消耗。采用高强钢替换S235钢，减轻了桁架重量和节省了焊材消耗量。以使用S355钢为基准，采用S460可减轻重量25%，采用S235将增加重量70%。材料本钱方面的对比也相同，采用S460代替S355，降低本钱约20%，在制造本钱方面，原先需2个工人紧张的工作，断面减小后，焊材消耗量减少了50%，大大降低了制造本钱。
另外还有一些与减轻重量有关的节省，如装配、装载或运输，由于桁架尺寸小、体积小而减小了空间。
材料的价格取决于其力学性能，如：刚性、挠度和屈服强度，材料应用时应该有一个佳钢种选择方案。佳的屈服强度范围为355～460MPa。